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面内方向、面外方向とは何か?

建築用語で面内と面外という言葉があります。主に構造設計で用いる言葉ですが、一般の方には馴染みが少ないかもしれません。


面内方向とは一体どこを向いているのか? 面外方向とは何向きなのか、今回は面内方向と面外方向の違いや、そもそも何か?ということを説明します。


例えばどんな時に使用するのか?

構造設計では面内、面外という言葉を多く聞きます。例えば、


『この梁は面外方向に力を受けるから注意して』とか、『面内のせん断力を処理する』とか。

※例えば、地震力や風圧力が面外方向の力として作用します。下記の記事が参考になります。


なぜ、こんな言葉を使い分けるのか? そもそも構造設計は、昔平面毎に部材を設計していました。例えばX方向のフレームを取り出して構造計算し、Y方向にあるフレームを取り出して、別々に計算したのです。


しかし、X方向フレームには、その面に対して直交に風圧力が作用することもあります。ですから、計算している面とは別の方向に力が作用する場合、それを定義する必要があるのです。

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面内は考えている面の水平方向を意味する。

今、X1通りのフレームの検討を行っているとします。面内というのは、今まさに計算しているX1通りの面のことです。


また、X通りに関する面内フレームとは、X通りに配置されているフレームのことです。同じく、Y通りに関する面内フレームは、Y通りに配置されているフレームです。


これを一言で言えば、考えている面の水平方向のことです。


例えば、スラブでも面内を使いますが、これは、スラブ面との水平方向と考えれば理解が早いでしょう。

※スラブについては下記の記事が参考になります。

 

面外は考えている面との直交方向を意味する。

逆に面外は、考えている面との直交方向を意味します。いまX方向フレームを考えていて、その面外はY方向のことです。


Y方向の面外はX方向です。スラブの面外は、Z方向(階数の方向)を意味しています。


まとめ

面外、面内というと専門的な感じがします。しかしポイントは1つだけ。

面内方向は、考えている面の水平方向、面外方向は考えている面との直交方向だと覚えてくださいね。

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